DE4307304C1

DE4307304C1 - Verfahren zur Verhinderung unerwünschter Lenkbewegungen

Info

Publication number: DE4307304C1
Application number: DE19934307304
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl Ing Lindmayer; Juergen Dipl Ing Schrader
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1993-03-09
Filing date: 1993-03-09
Publication date: 1994-03-31
Anticipated expiration: 2013-03-10

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhinderung uner wünschter Lenkbewegungen bei gelenkten Rädern eines Kraftfahrzeuges.

Dabei ist es allgemein bekannt zur Fahrzeugsteuerung die Rad lenkwinkel und den Lenkradwinkel zu messen. Es ist weiter be kannt, im Fahrzeug auftretende Kräfte zu messen.

Beispielsweise aus der DE 39 22 527 C2 ist es bekannt, bei einer Lenkkraftunterstützung die Eigenschaften der Lenkkraft übersetzung in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern, da runter der notwendigen Lenkradkraft zu verändern.

Bei einer solchen Servolenkung, aber auch bei einer üblichen Lenkung ohne Lenkkraftunterstützung, kann durch Reifenplatzer oder durch Hindernisse, wie Schlaglöcher, ein plötzlicher, sprunghafter Anstieg der zum Beibehalten des Radlenkwinkels erforderlichen Radlenkkraft erfolgen. Dieser sprunghafte Kraft anstieg wird den Fahrer überraschen, er bringt die erforder liche Lenkradkraft nicht gleich auf, so daß es zu einem Aus brechen des Fahrzeugs aus der zu fahrenden Bahn kommen kann. Durch anschließende zu plötzliche Korrekturen des Fahrers kann dies zu einem Schleudern des Fahrzeugs führen. Dies ist insbe sondere dann der Fall, wenn bei einem lenkkraftunterstützten Fahrzeug der Fahrer auch bei hohen Geschwindigkeiten nur mit geringer Lenkradkraft arbeiten muß.

Desweiteren geht aus der DE 39 19 990 A1 eine Fahrzeug- Lenkwinkelsteuerung hervor, bei der Lenkradwinkel und Radlenkwinkel erfaßt werden und bei der in Abhängigkeit der Abweichung der Radlenkwinkel von einem aus dem Lenkradwinkel ermittelten Radlenkwinkel eine Regelung der Radlenkwinkel durchgeführt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, mit den gattungsgemäß zugrundege legten gemessenen Größen die Übertragung von über die Räder auf die Lenkung einwirkenden Kräften, insbesondere von plötzlich auftretenden, hohen Radlenkkräften, auf das Lenkkrad zu unter binden oder zu dämpfen.

Diese Aufgabe wird bei Zugrundelegung der gattungsgemäß gemes senen Größen erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Durch die Messung von Lenkradwinkel und Radlenkwinkeln ist es möglich eine von der Lenkradwinkelverän derung unabhängige Radlenkwinkelveränderung festzustellen. Gleiches wird durch die Erfassung von Lenkradkraft und Radlenk kraft ermöglicht. Erfolgt eine von den Rädern oder einem Rad ausgehende Radlenkwinkelveränderung bei der die auftretende Radlenkkraft von der momentanen Lenkradkraft über einen Grenz wert hinaus abweicht, so wird durch eine Steuerung ein Stell element betätigt und somit ein der Radlenkkraft entgegengerich tete Lenkkraft erzeugt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dabei in vorteilhafter Weise von dem Vorhandensein einer Lenkkraftunterstützung unabhängig. Auch bei Lenkungen ohne direkte mechanische Verbindung zwischen Lenkrad und gelenkten Rädern ist das Verfahren einsetzbar.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran sprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend noch erläutert; dabei zeigen:

Fig. 1 eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens und

Fig. 2 ein Flußdiagramm des Ablaufes des Verfahrens.

Die Fig. 1 zeigt eine Anordnung zur Durchführung des Verfah rens. An beiden Rädern 10, 10′ wird mittels der Meßelemente 12 jeweils der Radlenkwinkel α, α′ gemessen und der Steuerung 20 zugeführt. In dem Kraftmesser 13 wird die Radlenkkraft F_R ge messen und danach der Steuerung 20 zugeführt. In dieser Anord nung ist das Kraftmeßelement 13 so angeordnet, daß die Kraft messung für beide Räder 10, 10′ gemeinsam erfolgt. In einer alternativen Ausgestaltung wäre es auch möglich für jedes Rad die Radlenkkraft F_R einzeln zu ermitteln. Der Lenkradwinkel β des Lenkrades 11 wird beispielsweise mit einem Drehwinkelgeber 12′ gemessen und der Steuerung 20 zugeführt. Die aufgebrachte Lenkradkraft F_L wird mit dem Kraftmesser 13′ ermittelt. In der Steuerung 20 wird in Abhängigkeit der Meßgrößen v, α, α′, F_R, F_L und β sowie dem in der Zeitmeßeinrichtung 21 bestimmten Zeitintervall und dem abgespeicherten Grenzwert G die aufzu bringende Lenkkraft R ermittelt. Dabei kann der Grenzwert G, für die minimale Differenz zwischen Lenkradkraft F_L und Rad lenkkraft F_R von der Fahrzeuggeschwindigkeit v abhängig sein.

Die durch das Stellelement 22 erzeugte Lenkkraft R kann bei spielsweise durch ein von einem auf die Lenkspindel einwirken den Elektromotor erzeugt werden, dessen Stromzufuhr von der Steuerung 20 geregelt wird. Als anderes mögliches Stellelement 22 kann ein Hydraulikzylinder verwendet werden, in dem je nach Drehrichtung des Lenkrades ein Kolben so bewegt wird, daß aus einem druckfreien Speicher eine Flüssigkeit in den Zylinder angesaugt wird oder von dem Zylinder in den Speicher gedrückt wird, wobei der Flüssigkeitsstrom über ein von der Steuerung geregeltes Ventil erfolgt. Ist das Ventil geöffnet, so wird keine der Lenkbewegung entgegengesetzte Kraft erzeugt. Je weiter das Ventil geschlossen wird, desto schwerer wird es von der Flüssigkeit durchströmt und dadurch wird eine der Lenkbewe gung entgegengesetzte Lenkkraft eingesetzt.

Die Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm des Ablaufs des Verfahrens. In einer ersten Prüfschleife wird in dem Schritt 1.1 festge stellt ob sich Lenkradwinkel β oder Radlenkwinkel α verändert hat. Sind diese Werte konstant oder innerhalb bestimmter Ab weichungsgrenzen geblieben, so besteht keine Veranlassung für die Steuerung aktiv zu werden. Die Schleife wird dann verlassen, wenn sich α oder β signifikant geändert haben.

Mit der Veränderung einer dieser Werte wird im Schritt 1.2 die Zeitmeßeinrichtung ausgelöst, das Zeitintervall bis zur Verän derung der anderen Werte gemessen. Hat sich zuerst der Lenkrad winkel β geändert, so erfolgte eine Lenkradverstellung des Fah rers. Es handelt sich also um eine gewollte Lenkbewegung. Um die Lenkfunktion nicht zu blockieren gibt die Steuerung 20 an das Stellelement 22 im Schritt 1.2.1 ein keiner Lenkkraft R entsprechendes Steuersignal weiter. Hat sich zuerst ein Rad lenkwinkel α geändert, so wird im Schritt 1.3 überprüft, ob die gemessene Kraftdifferenz zwischen Lenkradkraft F_L und Radlenk kraft F_R den von der Fahrzeuggeschwindigkeit v abhängigen Grenzwert G überschreitet oder nicht.

Wird der Grenzwert G überschritten, so wird dies als vom Fahr zeug ausgehende, überraschend und ungewollte Lenkbewegung in terpretiert. In der Steuerung wird demzufolge in den Schritten 1.4 und 1.5 die notwendige Lenkkraft R berechnet und über das Stellelement 22 erzeugt. Es erfolgt ein Sprung zurück zu dem Schritt 1.3, mit einer neuen Bestimmung der Kraftdifferenz. Es entsteht eine geschlossene Schleife, die die Schritte 1.3 bis 1.5 umfaßt, die erst dann verlassen wird, wenn die Kraftdiffe renz den Grenzwert G unterschreitet.

Wird der Grenzwert G nicht überschritten, so wird dies als zwar vom Fahrzeug ausgehende Lenkbewegung interpretiert, die aber nicht ungewollt ist. Dies ist insbesondere bei Beendigung der Kurvenfahrt, wenn keine Lenkradkraft mehr aufgebracht wird, mit der von alleine einsetzenden Rückstellbewegung der Räder und damit gekoppelt des Lenkrades der Fall. Diese Bewegung soll nicht behindert werden. Es erfolgt ein Sprung an den Schritt 1.2.1, die Lenkkraft R wird aufgehoben.

Claims

1. Verfahren zur Verhinderung unerwünschter Lenkbewegungen bei gelenkten Rädern (10) eines Kraftfahrzeuges, wobei in einer Steuerung (20) der Radlenkwinkel (α) der Räder (10), die auf die Räder (10) einwirkende Radlenkkraft (F_R) sowie der Lenkrad winkel (β) und die am Lenkrad (11) einwirkende Lenkradkraft (F_L) erfaßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuerung (20) eine Zeitmessung (21) stattfindet, die dann ausgelöst wird, wenn eine Veränderung des Lenkradwin kels (β) oder eines Radlenkwinkels (α) erfolgt, daß in der Steuerung (20) die Differenz aus Lenkradkraft (F_L) und Radlenk kraft (F_R) mit einem Grenzwert (G) verglichen wird und daß bei Veränderungen des Radlenkwinkels (α), denen innerhalb eines Zeitfensters keine entsprechend gerichtete Veränderung des Lenkradwinkels (β) vorangegangen ist durch die Steuerung (20) ein Stellelement (22) betätigt wird, das eine der Radlenkkraft (F_R) entgegengerichtete Lenkkraft (R) erzeugt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerung (20) die Fahrzeuggeschwindigkeit (v) als wei terer Parameter zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radlenkwinkel (α, α′) und/oder Radlenkkräfte (F_R) für jedes gelenkte Rad (10′) einzeln erfaßt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erzeugte entgegengerichtete Lenkkraft (R) progressiv abnimmt, wobei zuerst eine der Radlenkkraft (F_R) entsprechende Lenkkraft (R) erzeugt wird.